磷脂脂肪酸(PLFAs)谱图分析技术
微生物生态学的研究方法
——磷脂脂肪酸分析（PLFA）
【内容摘要】 定量描述微生物群落是微生物生态学的难题之一 。应用传统的微生物培养方法和显微技术, 需要在选择性培养基上培养微生物, 即首先从环境样品中分离出纯菌株, 再对该菌株进行一系列的生理生化分析。文章综述了磷脂脂肪酸谱图分析法在微生物生态研究中的应用，包括估算微生物生物量、确定群落结构、指示特定微生物，指示生理和营养状况等，并指出此种方法存在的问题及改进方法。
【关键词】磷酸脂肪酸 微生物生态学 应用及发展
一、引 言：
环境中微生物的种类和数量是及其丰富的[1]，微生物能把有机质作为营养源转化为组成物质和能量，它们在环境治理过程中扮演着极其重要的作用。分离和鉴定处理系统中的优势菌，了解特定环境下微生物群落的种群分布、遗传多样性及其动态变化规律和认识微生物群落的稳定性及功能菌的作用，是环境微生物学研究的重要内容。传统的微生物鉴定和群分析方法建立在微生物纯种培养分离基础上，但自然环境中有 99%以上的微生物还不能通过人工培养，在微生物的分析和研究工作中具有很大的局限性。
二、正 文：
1．磷脂脂肪酸(PLFAs)谱图分析技术概述
1.1 PLFA 概念、分类和命名
磷脂是含有磷酸基团的脂质，目前已发现了1000多种磷脂类物质。磷脂作为微生物细胞膜主要成分，是甘油分子的第3位羟基被磷酸或其他羟基所酯化形成的。其结构特点是：具有由磷酸相连的取代基团（含氨碱或醇类）构成的亲水头（hydrophilic head）和由脂肪酸链构成的疏水尾（hydrophobictail）。
PLFAs(磷脂脂肪酸，phosphohpids fattyacids)谱图分析方法的原理是基于磷脂——几乎是所有生物细胞膜的重要组成部分，细胞中磷脂的含量在自然条件下(正常的生理条件下)恒定[ 2 ]，其长链脂肪酸的形式——磷脂脂肪酸PLFAs可作为微生物群落的标记物。此外，磷脂不能作为细胞的贮存物质，在细胞死亡后将很快降解(厌氧条件下约需2d，而好氧条件下约需12—16d)m，可代表微生物群落中“存活”的那部分群体阁。
White和Findlay[ 3 ]于20世纪70年代末、80年代初发展了PLFAs谱图分析技术，最先提取PLFAs对河口沉积物中微生物群落进行定量分析，成功克服了传统微生物培养及计数方法的缺点。用PLFAs方法定量分析微生物群落的生物量和群落结构不需要进行微生物纯化培养，美国的MI—DI公司已经将这一技术商品化，庞大的数据库基本上涵盖了常见微生物的特征PLFA谱，而且在购得某一菌种的特征PLFA样本后，对仪器的要求也从原来的GC—MS降低为只要GC即可描述种群结构并对某些特征菌属进行知识鉴定。依靠脂肪酸谱图定量描述整个微生物群落，是一种快捷、可靠的检测方法。 脂肪酸通常被分成 6 类[ 4 ]：直链、直链顺单烯（cis-）、直链反单烯（tran-）、支链饱和、环状及多烯脂肪酸（这些脂肪酸优先与磷脂甘油骨架中间
C 原子键合）。 脂肪酸经甲酯化后形成脂肪酸甲酯（Fatty acid methyl esters，
FAMEs），它们又可分为： 羟基取代的 FAMEs （OH FAMEs）、 酯连接羟基取代的FAMEs（EL-OH FAMEs）、非酯连接羟基取代 FAMEs（NEL-NYFAMEs）、饱和 FAMEs（SA FAMEs）、单不饱和 FAMEs（MUFAMEs）、酯连接多聚不饱和 FAMEs（PU FAMEs）和非酯连接不饱和 FAMEs（UNS FAMEs）。
不同种类的磷脂脂肪酸常以一系列 C 原子数目与希腊字母表示。 例如：16∶1ω7c 表示含有 16 个C原子/一个双键/双键距甲基（ω）端7个C原子/顺式构型脂肪酸；也可将不饱和程度置于Δx之后，x 代表距羧基端（Δ）最近的双键位置。脂肪酸构型可用简单符号表示，如顺式 cis（双键两侧-H 在同侧）与反式 trans（双键两侧-H 键在异侧），分别用 c-与 t-表示，因此 16∶1ω7c
也可以表示为 16:1 cis 9；a-与 i-代表异型 Anteiso（甲基在 C 末端第 3 位
C 原子上）和同型 Iso（甲基在C末端第二位碳原子上）；br-表示未知甲基支链的位置；ME-前的数字代表甲基取代基团距分子羧基端C原子数；cy-代表了环丙烷脂肪酸；2-与 3-代表羟基脂肪酸的-OH 分别在第 2、3 位C原子上；16:0 FAME
表示 16 个C原子的脂肪酸甲酯。
1.2 PLFA 谱图分析原理
PLFA 谱图分析方法的原理是基于磷脂作为几乎所有生物细胞膜的重要组成部分，细胞中磷脂的含量在自然生理条件下恒定，约占细胞干重的 5%。 不同微生物具有不同的磷脂
脂肪酸种类和含量水平，其含量和结构具有种属特征或与其分类位置密切相关，能够标志某一类或某种特定微生物的存在，是一类最常见的生物标记物[ 5 ]。古细菌（Archaea）的极性脂质是以醚而不是酯键的形式出现， 不能使用 PLFA 谱图进行分析。 由于磷脂不能作为细胞的贮存物质，一旦生物细胞死亡，其中的磷脂化合物就会迅速分解，因而磷脂脂肪酸可以代表微生物群落中“存活”的那部分群体。
由于各种菌群的微生物生物量和群落组成不同，不同菌群具有独特的 PLFA
特征谱图（包括 PLFA 总量、组成），为此磷脂脂肪酸构成的变化能够说明环境样品中微生物群落结
构的变化，可以对微生物群落进行识别和定量描述。 细菌的生物量（bact PLFAs）可以通过 i15∶0，a15∶0，15∶0，i16∶0，16∶1ω9，16∶1ω7t，i17∶0，a17∶0，17∶0，18∶1ω7， 和 cy19∶0 的 PLFA 的总含量进行估算；真菌的生物量通过 18∶2ω6 的含量估算；可用16∶0（10Me），17∶0（10Me），18∶0（10Me），i15∶0，a15∶0，i16∶0，i17∶0和 a17∶0 的 总 含 量 来 估 算
革 兰 氏 阳 性 菌 的 含 量 ， 可 用16∶1ω5，16∶1ω7 t，16∶1ω9，cy17∶0，18∶1ω5，18∶1ω7 和 cy19∶0 的总含量来估算革兰氏阴性菌的含量[6]。
1.3 PLFA 的提取与鉴定
1.3.1 PLFA 的提取
1.3.1.1 纯培养微生物的提取
通过碱甲醇分解法提取纯培养微生物的FAMEs（TotalSoil Fatty Acid Methyl
Esters，TS FAMEs）[7]。 其步骤为：（1）取40mg 菌体细胞，加1mL 3.75mol/L
NaOH 甲醇-水（体积比为1∶1），涡旋振荡后于 100℃水浴保温30min此过程中细胞溶解，脂肪酸从细胞磷脂上水解下来并转移到钠盐上）；（2）加入2mL的 6mol/L 盐酸-甲醇 （体积比为 1∶0.85），80℃水浴保温10min（甲酯化）；（3）加1.25mL正己烷-叔甲基丁基醇（体积比为 1∶1）， 将 FAMEs 由酸液中 提 取
至 有 机相 ；（4）加 3mL0.36mol/L NaOH 溶液进行减洗涤，收集有机相进行 GC
测定，MIDI 系统分析。
1.3.1.2 混合菌群的提取
用于分析混合菌群的环境样品 PLFAs 的提取一般采用氯仿-甲醇液体有机溶剂萃取法，即先通过氯仿-甲醇单相萃取浸提环境样品微生物脂肪酸，再经硅胶柱纯化以及酯化作
用得到活体细胞膜结合态 FAMEs。该方法由 Bligh 和 Dyer[7]首次使用。 具体步骤为：（1） 将一定重量环境样品（土壤、活性污泥或生物膜等）于 50mL 氯仿-甲醇-磷酸盐缓冲液（体积比为1∶2∶0.8） 浸提；（2）上清液中加入氯仿-甲醇-磷酸盐缓冲液（体积比为 1∶1∶0.9）25mL 振荡过夜分层，所得有机相用旋转真空干燥器干燥；（3）过活性硅胶柱， 收集甲醇相， 高纯 N2吹干；（4）加 2mL 的 6mol/L 盐酸-甲醇 （体积比为 1∶0.85），80℃水浴保温 2h，加入
2mL 正已烷，涡旋混匀 30s 后提取上层的FAMEs。
甲醇与环境样品比例、 缓冲液及相应 pH 值等多种因素影响 PLFAs 的提取效率， 此外提取磷脂的玻璃器皿应使用10%HCl 浸泡后在 450℃烘4h以上或过夜去除磷脂污染；硅胶应避免与水等强极性介质接触，使用前应在 120℃活化2h。整个提取过程应在避光、低温（<35℃）条件下完成。 作为环境样品混合菌群脂肪酸提取的标准方法，该方法存在危险溶剂使用量多和时间消耗多的缺点。为了避免有机溶剂萃取法的缺点，美国 MIDI 公司[8]开发了微生物 FAME 快速提取法， 该方法采用甲醇/KOH 溶解细胞，将微生物细胞中的脂肪酸释放出来，使用正己烷萃取脂肪酸，盐酸-甲醇溶液进行甲酯化。MIDI 公司的 FAME 快速提取法具有快速且溶剂使用少的优点，但用该方法提取的FAM可能包含环境样品中的脂肪酸，得到的结果含有背景值。
1.3.2 PLFA 的鉴定
目前一般采用微生物鉴定系统 （Microbial IdentificationSystem，MIDI）、
气质联机 （Gas Chromatography-Mass Spec-trometry，GC-MS）和液质联机（High
Performance Liquid Chro-matography-Electrospray Ionization-Mass
Spectrometry，HPLC-ESI-MS）等方法鉴定 PLFAs。
MIDI 系统是采用火焰离子检测器反复测定的标准脂肪酸保留时间为基础，用介于 9—20 之间标准碳原子数的混合脂肪酸保留时间对气相色谱系统进一步校准，整个过程通过Automated Sherlock MIDI 软件实现。 该系统能非常精确地对二甲基乙缩醛以及典型甲酯等碳氢化合物进行识别与定量。GC-MS 以质谱作为检测器， 该方法获得的检测下限比较低。
可对碳原子数介于 9—20 以外的混合脂肪酸进行识别，同时可排除被 MIDI 系统错误识别为 FAMEs 的非酯成分。 HPLC-ESI-MS 可对完整磷脂种类（极性头部）与脂肪酸侧链（非极性尾部）进行分析，对最初活体细胞膜磷脂分子所承载的全部信息进行表征。
PLFA 谱图分析主要采用主成分分析 （Principal Compo-nent Analyses，PCA）[4]、部分最小二乘法识别（D-PLS）和标准判别式分析（RDA）[8]等多元统计方法，其中主成分分析方法最为常用。
2 PLFA 谱图分析方法的应用
2.1 土壤样品分析 PLFA 方法已经被成功应用在不同农业与林业土壤的检测上。由于土壤之间成分十分相似, 仅仅依靠成分分析来区分是非常困难的。以化学组成为基础的PLFA 方法从土壤微生物中提取出PLFA s, 作为其群落组成的标记, 可以清楚的识别出与特定土壤作物相关联的微生物群落。
游离脂肪酸谱
- 1 - 游离脂肪酸谱
脂肪酸是人体最重要的营养物质，它们可以从食物中获得，参与细胞交换，从而影响细胞代谢及细胞功能。脂肪酸可分类为两类：游离脂肪酸（FAs）和结合脂肪酸（BAs）。游离脂肪酸谱是指对游离脂肪酸在体内含量的测定和组成分析，它可以提供关于健康状况的有效信息。
游离脂肪酸谱的分析可以帮助医生诊断一些营养性疾病如脂肪酸代谢紊乱症，糖尿病，心血管病以及某些内分泌紊乱。它还可以帮助检测一些肠道疾病的治疗效果，例如结肠炎和胃炎。此外，游离脂肪酸谱还可以帮助监测一些营养素的摄入，例如蛋白质，氨基酸，维生素，矿物质，以及脂肪酸。
游离脂肪酸在体内可以通过多种不同的途径得到，直接来源是食物中的脂肪，这种脂肪会经过消化被分解成各种脂肪酸，然后进入体内。另外，游离脂肪酸也可以通过反式代谢得到，这涉及将其他营养物质转化为游离脂肪酸的过程，例如脂肪酸也可以从蛋白质和糖原中分解出来。
游离脂肪酸谱分析主要是通过穿透式电子显微镜（TEM）或高分辨率液相色谱（HPLC）来测定体内各种游离脂肪酸的分布和组成。TEM是一种显微镜，可以用来检测体内的微量物质，而HPLC可以检测某一种物质的分布。
游离脂肪酸谱的结果通常以折线图的形式展示，包括体内某一种游离脂肪酸的百分含量以及其他游离脂肪酸的含量，从而可以比较出 - 2 - 一个人的营养状况或消化状况。
游离脂肪酸谱的组成可以分为两类：食物源和生理源，食物源脂肪酸包括亚油酸、油酸、花生四烯酸等，而生理源脂肪酸则包括了肝酰胆碱、维生素E、胆碱等。
游离脂肪酸谱的研究对于改善人体健康状况至关重要，它可以帮助医生确定疾病的发病原因，同时给出有效的治疗方案，帮助患者恢复健康。脂肪酸谱研究的结果可以用来为医学和营养学提供一种可靠的健康风险评估工具，这对早期发现疾病和管理慢性疾病有着重要的意义。
游离脂肪酸谱分析可以帮助医生诊断疾病，为治疗性疾病提供有效指导，同时它还可以帮助监测营养素的摄入，有助于早期发现疾病和慢性疾病的管理，从而改善患者的健康状况。因此，游离脂肪酸谱分析在营养学和医学研究中有着重要的意义。
农田生态系统微生物多样性研究方法及应用
收稿日期：2008-05-13基金项目：中国科学院创新项目（KZCX2-YW-407）；中国科学院野外台站基金项目和国家科技支撑计划课题（2006BAD05B01作者简介：毕明丽（1984－），女，在读硕士，从事土壤肥力与养分循环研究。E-mail:bi-yours@*通讯作者：E-mail:wtyu@农田生态系统微生物多样性研究方法及应用
毕明丽，宇万太*
（中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳110016）
摘要：微生物在农田生态系统中占据着很重要的作用，其结构和功能的多样性及变化在一定程度上反映了农田生态系统的基本状态，因此非常有必要应用有效的方法来研究农田微生物的多样性、分布及行为等。但是通过传统的微生物培养和鉴定方法得到的微生物信息很片面，不足以代表微生物在农田生态系统中的真实情况。而近几十年来兴起的微生物研究新方法突破了传统方法的限制，极大地促进了微生物学的发展。本文介绍了现在常用的微生物多样性研究方法及其在农田生态系统中的应用现状。
关键词：微生物多样性；研究方法；分子生物学；农田生态系统
中图分类号：S153.6文献标识码：A文章编号：0564-3945(2009)06-1460-07Vol.40,No.6Dec.,2009土壤通报ChineseJournalofSoilScience第40卷第6期2009年12月
微生物是农田生态系统的重要组成部分，在动植
物残体分解、养分循环、氮的固定、土壤结构与肥力保
持和病虫害防治等方面都起着很重要的作用[1]，微生
物的多样性和群落结构在一定程度上反映了农田生
态系统的基本状况，保持微生物的生态过程和多样性
是农业生产赖以生存的基础。通过研究农田生态系统
中微生物的分布和多样性，探讨农田生态系统的影响
因素及其作用机理，可以为今后制定农业管理计划提
供科学依据，具有很重要的理论和实践意义。
农田生态系统中微生物种类极其丰富，文献记载
磷脂脂肪酸法分析鹤山针叶林和荷木林的土壤微生物多样性
热带亚热带植物学报２０１１，１９（２）：９７～１０４ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒｏｄｉｃ ａｎｄＳｕｂｔｒｏｖｉｃａｌＢｏ 磷脂脂肪酸法分析鹤山针叶林和 荷木林的土壤微生物多样性 田倩 ２，夏汉平 ，周丽霞 （１．中国科学院华南植物园，中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室，广州５１０６５０；２．中国科学院研究生院，北京１０００４９） 摘要：用磷脂脂肪酸法（ＰＬＦＡ）分析广东鹤山两种人工林——针叶林和荷木林不同土层（０～２０ ｃｍ、２０～４０ ｃｍ、 ４Ｏ～６０ ｃｍ）的土壤微生物群落结构。结果表明，两种人工林的磷脂脂肪酸总量（ＰｔＹＡｓ总量）、细菌特征脂肪酸（细 菌ＰＬＦＡｓ）、真菌特征脂肪酸（真菌ＰＬＦＡｓ），以及革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌特征脂肪酸的含量都是０～２０ ｃｍ土 层最高；荷木林的ＰＬＦＡｓ总量高于针叶林，但这种差异随土壤深度增加而递减，且与土壤有机碳、全氮含量呈正相 关。在相同土层，细菌ＰＬＦＡｓ含量均显著高于真菌ＰＬＦＡｓ含量。主成分分析表明，土壤微生物多样性及其丰富度 受林型和土层综合作用的影响；单一的ＰＬＦＡｓ中，ｉ１３：０、ａ１３：０、１７：０、ｃｙ１７：０和１６：０等脂肪酸对第一主成分的贡 献较大；ｉ１６：０、ｃｙｌ９：０、１８：１ｔｏ９ｃ、ｉ１５：０、１８：２ｔｏ６ｃ和ａ１７：０等脂肪酸对第二主成分贡献较大。 关键词：人工林；磷脂脂肪酸；土壤微生物多样性；土层 中图分类号：Ｓ１５４．３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—３３９５（２０１１）０２—００９７—０８ ｄｏｉ：１０．３９６９８．ｉｓｓｎ．１００５—３３９５．２０１ １．０２．００１ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｂｙ Ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄ Ｆａｔｔｙ Ａｃｉｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ Ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ Ｓｃｈｉｍａ ｓｕｐｅｒｂａ Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅｓｈａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ＴＩＡＮ Ｑｉａｎ ’。，ＸＩＡ Ｉ－ｈｎ—ｐｉｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｌｉ—ｘｉａ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆＤｅｇｒａｄｅｄＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｓｏｕｔｈ ＣｈｉｎａＢｏｔａｎｉｃａｌ Ｇａｒｄｅｎ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｏｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０１６０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓ ｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃｅｄｅｍｙ ｏｆＳｃｏｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｄｅｐｔｈｓ（０—２０ ｃｍ，２０—４０ ｃｍ，４０－６０ ｃｍ）ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ（ＰＬＦＡ）ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ Ｓｃｈｉｍａ ｓｕｐｅｒｂａｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅｓｈａｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ｔｏｔａｌ ＰＬＦＡｓ，ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡｓ，ｆｕｎｇａｌ ＰＬＦＡｓ，Ｇｒａｍ－ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡｓ ａｎｄ Ｇｒａｍ—ｎｅｇａｔｉｖｅ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡｓ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ａｔ ０—２０ ｃｍ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｏｉｌ ｄｅｐｔｈ；ｔｈｅ ｔｏｔａｌＰＬＦＡｓ ｉｎ Ｓｃｈｉｍａ ｓｕｐｅｒｂａｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ ｆｏｒｅｓｔ， ａｎｄ ｗａｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ， ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ＰＬＦＡｓ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｆｕｎｇａｌ ＰＬＦＡｓ．Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ（ＰＣＡ）ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｄｅｐｔｈ，ＰＣ１ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ ｏｆｉ１３：０、ａ１３：０、１７：０、ｃｙｌ７：０ ａｎｄ １６：０，ａｎｄ ＰＣ２ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｉ１６：０、ｃｙ１９：０、１８：１（Ｉ）９ｃ、ｉ１５：０、１８：２ｏ￣６ｃ ａｎｄ ａ１７：０． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ；ＰＬＦＡｓ；Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；Ｓｏｉｌ ｄｅｐｔｈ 收稿日期：２０１ｏ＿Ｏ４＿０１ 接受日期：２０１０－１１－２１ 基金项目：国家自然科学基金面上项目（３０７７１７０４）；国家重点基础研究发展计划（２００９ｃＢ４２１１０１）；国家杰出青年科学基金（３Ｏ９２５Ｏｌ０）；国家 自然科学基金重点项目（３０６３００１５）资助 作者简介：￣（１９８５～），女，硕士，主要从事土壤生态学研究，ｅｍａｉｌ：ｔｉａｎｑｉａｎ＠ｓｃｂｇ．ａｃ．ｃｎ 通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ。ｅｍａｉｌ：ｚｈｏｕｌｘ＠ｓｃｂｇ．ａｃ．
不同利用方式下羊草草原土壤生态系统微生物群落结构的PLFA分析
第２Ｏ卷第４期 Ｖｏ１．２Ｏ，Ｎｏ．４ 草业学报 ＡＣＴＡ ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ ＳＩＮＩＣＡ ２７—３３ ２０１１年８月
不同利用方式下羊草草原土壤生态系统
微生物群落结构的ＰＬＦＡ分析
邹雨坤 ，张静妮 ，杨殿林 ，陈秀蓉。，张天瑞 。，赵建宁 ，赵帅
（１．农业部环境保护科研监测所，天津３００１ ９１；２．甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室 中一美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃兰州７３００７０）
摘要：本研究利用磷脂脂肪酸（ＰＬＦＡ）法分析了不同利用方式对羊草草原土壤生态系统微生物群落结构的影响。
结果表明，不同利用方式下羊草草原土壤微生物群落结构发生显著变化。刈割下表征土壤微生物的ＰＬＦＡ总量显
著高于围封和放牧利用，围封条件下ＰＬＦＡ总量最低，相关分析表明，ＰＬＦＡ总量与土壤微生物量碳（熏蒸提取法）
极显著正相关。刈割显著提高了土壤细菌含量，围封使土壤中放线菌含量显著增加，土壤中真菌含量在３种利用 方式下则无显著变化。刈割样地表征细菌的ＰＬＦＡ量最高，为２９．６ ｎｍｏｌ／ｇ，放牧和围封样地中细菌的含量分别比 刈割样地降低了２７．８ 和４９．３ 。刈割样地的优势ＰＬＦＡ类型为ａｌ５：０，１５：０，１６：０和１８：０，占ＰＩ ＦＡ总量的
６４．６ ，放牧样地中优势ＰＬＦＡ类型为ｉ１５：０，ｉｌ６：０和１８：ｌｏ￣９ｔ，占ＰＬＦＡ总量的４５．６ ；围封样地中，优势ＰＬＦＡ
类型为ａｌ５：０，１５：０和ｉｌ６：０，占ＰＬＦＡ总量的４６．３ 。
关键词：羊草草原；微生物量碳；磷脂脂肪酸 中图分类号：￥５４３叶。．９；￥８１２．２９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—５７５９（２０１１）０４—００２７—０７
土壤微生物是草地生态系统的重要组成部分，是土壤物质循环和能量流动的主要参与者，也是土壤生态系统
中最活跃的组分之一，推动着土壤有机质的矿化分解和土壤养分Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓ等的循环与转化，对维持草原生态系
脂肪酸甲酯谱图分析方法及其在微生物学领域的应用
福建农业学报２２（２）：２１３～２１８，２００７ Ｆｕｊｉａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 文章编号：１００８—０３８４（２００７）０２—０２１３—０６
脂肪酸甲酯谱图分析方法及其在微生物学领域的应用
王秋红－一－，蓝江林 ，朱育菁 ，肖荣凤 ，葛慈斌 ，林营志 ，陈 亮 ，刘 波
（１．福建省农业科学院生物技术研究所，福建福州 ３５０００３；
２．厦门大学生命科学学院，福建厦门 ３６１００５）
摘 要：脂肪酸甲酯谱图分析方法（Ｆａｔｔｙ Ａｃｉｄ Ｍｅｔｈｙｌ Ｅｓｔｅｒ，ＦＡＭＥ）是鉴于脂肪酸可作为生物标记物而发展
起来的分析技术。本文介绍了ＦＡＭＥ谱图分析方法及其在微生物学领域的应用，包括在微生物检测、鉴定和微
生物多样性研究中的应用。
关键词：ＦＡＭＥ谱图分析；ＧＣ／ＧＣ—ＭＳ；微生物鉴定；微生物多样性
中图分类号：Ｑ ９３—３３ 文献标识码：Ａ
Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｍｅｔｈｙｌ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｓｔｕｄｙ
ＷＡＮＧ Ｑｉｕ－ｈｏｎｇ ’ ，ＬＡＮ Ｊｉａｎｇ—ｌｉｎ ，ＺＨＵ Ｙｕ ｊｉｎｇ ，ＸＩＡＯ Ｒｏｎｇ—ｆｅｎｇ ，ＧＥ Ｃｉ—ｂｉｎ ，ＩＡＮ Ｙｉｎｇ—ｚｈｉ ，
ＣＨＥＮ Ｌｉａｎｇ ．ＩＡＵ Ｂｏ
（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂ ０￡Ｐｃ Ｚ０ｇ ，Ｆｕｊｉａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ ３５０００３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｘｉａｍｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ，Ｆｕｊｉａｎ ３６１００５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｂｉｏｍａｒｋｅｒ．Ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｂｉｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｐｏｐｕｌａｒ．
苦草（Vallisneria natans）对沉积物微生物群落结构的影响
苦草（Vallisneria natans）对沉积物微生物群落结构的影响∗
张亚朋;章婷曦;王国祥
【摘 要】A sediment-water-Vallisneria natans system was built within a
simulating lake system, where phospholipid fatty acids ( PLFAs) method
was used to determine the changes in sediment microbial community
structures in the submerged plant V. natans at different growth stages. The
results showed that during the growth of V. natans, the organic matter
content decreased first and then increased. The concentrations of total
phosphorus, organic phosphorus and inorganic phosphorus decreased by
8. 97%, 7. 81% and 10. 28%, respectively, during the growth period. The
microbial activity and total phosphorus in sediments showed ex-tremely
significantly negative correlation. In the early exuberant period, microbial
activity in the experimental group was greater than the control group,
游离脂肪酸谱 2
- 1 - 游离脂肪酸谱
游离脂肪酸谱（freefattyacidspectra）是指从植物、动物或微生物中分离出来的脂肪酸混合物的光谱。它是一种实验室中常用的分析技术，用于研究脂肪酸结构和性质，以及它们之间的相互作用。这一方法主要基于分光光度法（spectrophotometric），需要运用色谱技术（chromatographic），如高效液相色谱（high-performance
liquid chromatography）、气相色谱（gas chromatography）、液色谱（liquid chromatography）等。
游离脂肪酸谱对于探究脂肪酸的结构和性质非常重要，因为它们具有结构复杂性，即不同的脂肪酸具有不同的酸值、表示不同的物质性质，且在生物体中具有不同的生理作用。脂肪酸的性质受它们的分子长度、空间结构、疏水性、能量以及各种活性位点等因素的影响，因此，对脂肪酸结构、性质、以及它们之间的相互作用进行深入的研究就显得尤为重要。
游离脂肪酸谱的实验过程主要分为以下几个步骤：首先，从植物、动物或微生物中分离出来的游离脂肪酸混合物；其次，采用色谱技术，如高效液相色谱、气相色谱等，对其进行分离、浓缩和提纯；第三，运用分光光度测定方法，构建脂肪酸谱；最后，用谱图来分析不同脂肪酸之间的结构和性质，以此来研究它们之间的相互作用。
游离脂肪酸谱技术被广泛应用于基础研究以及特定领域，如食品科学和生物技术等。它有助于研究脂肪酸营养学以及对于保护身体健康具有重要意义的脂肪酸组成、所谓的“有益脂肪酸”，如有机酸、 - 2 - 鱼油、核素等。此外，游离脂肪酸谱技术还可用于指示和调控抗生素、化肥、农业植物激素等药物疗效的分子机制，对于调控这些药物的结构和性质也有重要的借鉴意义。
综上所述，游离脂肪酸谱技术是研究脂肪酸结构、性质以及它们之间的相互作用的一种重要的实验技术，在食品科学、生物技术、医学等多个领域都有着其重要的应用价值。它可以帮助我们更好地了解脂肪酸，实现有效的调控和抗生素疗效，从而更好地保护身体健康。
药用植物与根际微生物互作的研究进展
医药化工化 工 设 计 通 讯Pharmaceutical and ChemicalChemical Engineering Design Communications
·195·第47卷第5期2021年5月
根际是指围绕在植物根系附近、受植物生长影响的土体，
该区域也是植物和外界进行物质交换的重要场所。在根际区
域内还生存着许多的微生物，即根际微生物，其对于植物根
系发育、植物生长有着非常重要的影响。通过梳理药用植物
和根际微生物之间的相互作用，不仅有利于研究活动的进一
步深入，而且对于合理利用相互作用机制也有着积极的作用。1 药用植物根际微生物的主要研究方法
1.1 微生物平板培养法
微生物平板培养法是一种很传统的研究方法，它使用不
同营养成分的培养基对土壤可培养微生物进行培养分离，然
后通过各种微生物菌落形态及其菌落数来测定微生物的数量
及其类型。微生物平板培养法廉价、易于操作，可以提供活的、
异养类型的种群信息。1.2 磷脂脂肪酸法
磷脂脂肪酸（简称PLFA）是构成活体细胞膜的重要组成
部分，其含量在正常生理条件下相对稳定且具有特异性，可作
为微生物群落标记分析物，因此可以用 PLFA 的变化情况，对
于待测样品中根际微生物种类、具体数量等内容进行测定，实
验结果的准确性相对较高。在实际应用过程中，利用 PLFA法
可以对许多药用植物进行检测，如红花根、党参等，而且该方
法在使用过程中，不需要利用培养基进行微生物培养，可直接
利用相关仪器测定群落的具体动态，操作过程的便捷性较强。
但是方法在使用期间很容易受到外界环境干扰，这也需要在测
定中按要求完成抽样工作，以提高测定结果的准确性。1.3 分子生物学技术
在现阶段的发展过程中，分子生物学技术的成熟度也在
不断提升。目前应用较多的分子生物学技术包括PCR扩增技术、变性梯度凝胶电泳技术、DNA限制分析技术等，以PCR扩增技术为例，该技术在应用过程中的检测原理在于，
利用已知微生物基因序列来制作对应的匹配序列，利用该序
脂肪酸检测标准
脂肪酸检测标准
脂肪酸检测是确定脂肪酸组成的方法。以下是通常使用的脂肪酸检测方法及其相关标准：
1. 气相色谱-质谱法（GC-MS）：该方法使用气相色谱和质谱联用仪器，可以准确地分析和定量脂肪酸。常用的标准是使用已知浓度的脂肪酸标准物质来建立校准曲线。
2. 高效液相色谱法（HPLC）：该方法利用高效液相色谱仪分离和分析脂肪酸。常见的标准是使用纯度已知的脂肪酸标准溶液来进行峰面积校正和定量分析。
3. 液相色谱-质谱法（LC-MS）：该方法结合了液相色谱和质谱技术，可用于分析脂肪酸。标准的选择与GC-MS方法类似，同样使用已知浓度的脂肪酸标准物质进行校准。
4. 紫外-可见光谱法（UV-Vis）：该方法通过测量脂肪酸在紫外或可见光区域的吸收来进行定性和定量分析。常见的标准是使用已知浓度的脂肪酸标准溶液来建立校准曲线。
5. 核磁共振波谱法（NMR）：该方法利用核磁共振仪器分析脂肪酸的结构和组成。标准的选择与其他方法有所不同，通常使用与样品相似的参考标准物质进行定性和定量分析。
为确保准确性和可靠性，脂肪酸检测应在实验室环境中进行，并遵循相关的质量控制和质量保证程序。
次生林不同演替时间土壤微生物群落结构的变化
亚热带资源与环境学报
Journal of Subtropical Resources and EnvironmentVol. 16 No. 1
March 2021第
16卷第
1期
2021年
3月出版
郑荧枫，李雪，万晓华，等.次生林不同演替时间土壤微生物群落结构的变化[J].亚热带资源与环境学报，2021, 16 (1)： 23-28, 34.
ZHENG Y F, LI X, WAN X H, et al. Changes of soil microbial community structure across different succession stages of secondary forest [J]. Jour
nal of Subtropical Resources and Environment, 2021 , 16 (1)： 23-28 , 34. DOI： 10. 19687/j. cnki. 1673-7105. 2021. 01. 004.
次生林不同演替时间土壤微生物群落结构的变化
郑荧枫二李雪打万晓华二邹秉章
2,
王思荣
2,
黄志群"
(1.福建师范大学地理科学学院
，福州
350007； 2.上杭白砂国有林场
，福建上杭
364205)
摘要
：本研究在亚热带地区选取了
5个演替阶段
(4-5年、
8-12年、
18-22年、
25-30年和
35-40年
)的次生林为研究对象
，采用磷酸脂肪酸的方法研究不同林龄次生林土壤微生物群
落结构特征，分析土壤微生物群落结构与土壤理化性质的关系。结果表明：土壤总微生物生物
量、真菌生物量、细菌生物量、革兰氏阳性菌生物量和革兰氏阴性菌生物量均在
8-12年林分
最高。而革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌比和真菌细菌比均在
4-5年林分最高。主成分分
析表明
，4-5年林分和
25-30年林分次生林土壤微生物群落结构存在显著性差异
，其他林龄
林分土壤微生物群落结构差异不明显。冗余分析结果表明